KR101386528B1 - 다단 스위치를 이용한 태양광 발전 시스템 및 그 구동 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 태양전지 스트링으로 이루어진 태양전지 어레이를 구비하는 태양광 발전 시스템 및 태양전지 스트링 고장 진단 방법에 관한 것으로, 태양광 발전 시스템은, 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이, 복수의 태양전지 스트링의 발전량을 변화시키는 환경요소를 감지하고 복수의 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류를 각각 검출하는 센서부, 태양전지 어레이의 출력을 조정하고 복수의 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 출력조절부, 및 출력조절부로부터의 입력 직류 전원을 변환하여 출력 전원을 생성하는 전력변환부를 포함하고, 여기서, 출력조절부는, 복수의 태양전지 스트링의 출력 전원 단자를 발전 배선 또는 진단 배선에 선택적으로 연결하는 스위치부, 태양전지 어레이의 발전 중에 스위치부의 동작에 따라 진단 배선을 통해 복수의 태양전지 스트링 중 적어도 하나에 연결되는 진단 부하, 및 발전 배선을 통해 복수의 태양전지 스트링으로부터 출력되는 발전 전력을 제어하고 태양전지 스트링이 진단 부하에 연결될 때의 출력 전압 또는 출력 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 주제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 태양광 발전 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 복수의 태양전지 스트링을 구비한 태양전지 어레이에서 태양광 발전 효율을 향상시키면서 고장 진단 등을 위한 효과적인 모니터링을 수행할 수 있는 다단 스위치를 이용한 태양광 발전 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
최근 천연자원의 고갈과 화력 및 원자력 발전에 대한 환경, 안정성 등의 문제가 이슈화되면서 대표적인 그린에너지인 태양광 발전, 풍력 발전 등에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 특히 태양광 발전은 무한하고 청정에너지라는 관점에서 상당히 각광을 받으며 차량, 주거용 발전 및 가로등뿐만 아니라 계통선과 원거리에 떨어져 있는 무인 등대, 시계탑, 통신장비 등 매우 다양하게 활용되고 있다.
태양광 발전에 이용되는 태양전지는 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 소자로서, 비선형소스(Non-linear Source)로 분류된다. 즉, 기존의 대부분의 전기 에너지원(전기화학적 배터리, 발전기 등)은 선형전압원(Linear Voltage Source)의 특성을 가지므로 부하단에 선형이나 비선형의 부하가 걸릴지라도 항상 일정한 전압을 유지하고 안정하게 동작한다. 하지만, 태양전지는 비선형소스이므로 여러 개의 동작점을 갖고, 따라서 부하 조건에 따라 동작점이 변동되는 특성이 있다.
또한, 태양전지는 출력이 매우 작기 때문에 통상 소정의 출력을 갖도록 여러 개의 태양전지 셀을 직렬로 연결한 태양전지 모듈 또는 스트링을 구성하여 사용한다. 복수의 태양전지 스트링은 병렬로 연결되어 태양전지 어레이를 형성할 수 있다. 이러한 태양광 어레이의 특성은 인버터와 제어시스템에 커다란 영향을 끼치므로, 태양광 어레이의 동작은 제어시스템을 통해 적절하게 제어되어야 할 필요가 있다.
태양전지의 전기적인 등가회로는 도 6과 같이 나타낼 수 있다. 그리고, 태양전지의 전기적인 등가회로를 수학적인 모델링으로 나타내면 수학식 1과 같다.
여기서, Vd는 다음의 수학식 2와 같다.
수학식 1 및 수학식 2에서, V는 태양전지의 종단 전압 또는 단자 전압(Terminal Voltage), I는 태양전지로부터 부하로 흐르는 출력 전류 또는 태양전지의 단자 전류(Terminal Current), Ig는 태양열에 의해 발생하는 전류 또는 광발생 전류(Current Generated by Solar Radiation), A는 태양전지의 pn접합의 재료특성에 의한 계수, q는 태양전지의 광전류의 전하량(Charge of Electron), Vd는 태양전지의 역포화 발생점 또는 광전류 발생점을 중심으로 고려한 전압, B는 태양전지 재료에 의한 계수 또는 피팅 상수(Fitting Constant), k는 볼츠만 상수(Boltzman Constant), T는 절대온도(Absolute Temperature), Rsh는 태양전지의 분로 저항 또는 병렬 저항(Parallel Resistance), Rs는 직렬 저항(Series Resistance)이다.
수학식 1에서 알 수 있듯이, 태양전지의 출력변수 I, V를 결정하는 것은 입력변수 Ig, T이고, 나머지는 모두 상수값이다. 즉, 입사되는 태양빛의 강도에 따른 전류(Ig)와 태양전지의 온도(T)에 따라 태양전지의 전기적인 특성이 결정될 수 있다.
입력변수 Ig, T에 따른 태양전지의 출력변수 I, V의 특성변화 및 전력변화를 나타내면 도 7의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같다. 도 7에 도시된 바와 같이, 태양전지의 출력전압과 전류는 일정한 값이 아니고, 부하전류에 따라서 출력전압이 결정되는 비선형 전류원(Non-linear Current Source)의 특성을 지니고 있으며, 또한 생성되는 전력(Power) 또한 부하전류에 따라서 크기가 변화하는 특징을 지니고 있다.
즉, 태양전지에서 얻어낼 수 있는 에너지는 항상 일정하게 고정된 것이 아니고, 부하조건에 따라서 서로 다른 에너지를 생성할 수 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 태양전지는 동작 전압에 따라 서로 다른 에너지를 생성한다. 즉, 특정 입력변수 Ig, T의 조건하에서 태양전지의 전압을 기재된 순서대로 V1, V2, V3, V4 및 V5와 같이 변화시킬 때, 생성되는 전력도 그에 따라 200W, 300W, 400W, 300W, 50W로 변화하는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 복수의 태양전지 모듈로 이루어진 태양광 어레이를 어떻게 효과적으로 유지관리하고 제어할 것인가가 태양광 발전의 효율에 큰 영향을 미치므로, 태양광 어레이의 효과적인 유지관리 및 제어는 태양광 발전에 있어서 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 태양전지의 수명은 일반적으로 20년이라고 하지만, 고장이 발생한 경우에는, 장기간에 걸쳐 큰 전력 손실을 초래하기 때문에 항시 시스템을 모니터링할 필요가 있다.
복수의 태양전지 셀을 구비하는 태양전지 어레이에 있어서, 1개의 태양전지 셀의 고장에 의해 태양전지 어레이 전체가 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, N(2 이상의 자연수)개의 태양전지 셀을 직렬로 각각 연결한 M(2 이상의 자연수)개의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이에서는, 1개의 태양전지 셀의 고장에 의해 하나의 태양광 스트링이 발전에 참여하지 못하게 되고, 그에 의해 (N-1) X M의 태양광 어레이가 발전을 수행하게 되므로 그만큼의 성능 저하가 발생하게 된다.
한편, 태양광 발전 시스템의 모니터링과 관련하여, 종래 기술에서는 미리 설정된 환경요소(일사강도, 센서온도, 태양광 스펙트럼 분포 등)의 분위기하에서 태양전지의 전류-전압을 측정함으로써, 태양전지의 상태를 분석하는 태양전지의 특성 평가 장치가 공개특허공보 제2009-0016443호 등에 제안되어 있다. 또한, 태양전지에 광조사가 행해지지 않고 있는 경우에, 태양전지에 바이어스 전압을 인가하여 태양전지의 특성 시험을 실시하는 태양전지의 조사방법이 일본 공개특허공보 특개소59-068978호 등에 제안되어 있다.
그러나, 전술한 종래 기술에서의 태양전지의 특성평가 장치나 태양전지의 조사방법은 태양광 발전을 방해하거나 단순히 태양전지의 출력전류나 출력전압을 토대로 태양전지의 특성을 평가하므로 태양전지 어레이의 상태를 모니터링하고 신속하게 고장 진단을 처리하기가 어려운 한계가 있다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 태양전지 어레이의 발전 분위기(일사량, 온도 등의 환경요소)에 따라 발전량이 증가하면 태양전지 어레이에서 구동하는 태양전지 스트링의 개수를 증가시키고 발전량이 감소하면 태양전지 스트링의 개수를 감소시킴으로써 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이에서의 발전 효율을 향상시킬 수 있는 태양광 발전 시스템 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 태양전지 스트링을 구비한 태양전지 어레이에서 태양광 발전 효율을 향상시키면서 고장 진단 등을 위한 효과적인 모니터링을 수행할 수 있는 다단 스위치를 이용한 태양광 발전 시스템 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템은, 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이; 태양전지 어레이의 발전량을 변화시키는 환경요소를 감지하고, 복수의 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류를 각각 검출하는 센서부; 각각의 태양전지 스트링의 출력 단자와 발전 배선의 전기적인 연결을 단속하는 스위치를 구비하는 스위치부; 및 스위치부의 복수의 스위치를 제어하며 태양전지 어레이의 발전 분위기 또는 감지된 환경요소에 따라 미리 설정된 예상 발전량을 기준으로 예상 발전량이 증가함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 증가시키고, 예상 발전량이 감소함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 감소시키는 출력조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은, 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이; 복수의 태양전지 스트링의 발전량을 변화시키는 환경요소를 감지하고, 복수의 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류를 각각 검출하는 센서부; 태양전지 어레이의 출력을 조정하고, 복수의 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 출력조절부; 및 출력조절부로부터의 입력 직류 전원을 변환하여 출력 전원을 생성하는 전력변환부;를 포함하고, 여기서, 출력조절부는, 복수의 태양전지 스트링의 출력 전원 단자를 발전 배선 또는 진단 배선에 선택적으로 연결하는 스위치부; 태양전지 어레이의 발전 중에 스위치부의 동작에 따라 진단 배선을 통해 복수의 태양전지 스트링 중 적어도 하나에 연결되는 진단 부하; 및 발전 배선을 통해 복수의 태양전지 스트링으로부터 출력되는 발전 전력을 제어하고, 태양전지 스트링이 진단 부하에 연결될 때의 출력 전압 또는 출력 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 주제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 출력조절부는, 스위치부의 복수의 스위치를 단계적으로 제어하며 태양전지 어레이의 발전 분위기 또는 감지된 환경요소에 따라 미리 설정된 예상 발전량을 기준으로 예상 발전량이 증가함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 증가시키고, 예상 발전량이 감소함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 출력조절부는, 스위치부의 발전 배선 측에 연결되고 태양전지 스트링의 출력 직류 전압을 조정하는 전압 조정부; 및 태양전지 스트링의 상태에 따른 주제어부의 제어 신호에 응답하여 전압 조정부의 동작을 제어하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 주제어부는 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류가 기준값보다 낮을 때 해당 태양전지 스트링을 고장으로 판정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 주제어부는, 태양전지 스트링의 고장 진단 시, 센서부를 통해 감지한 온도 및 조도의 레벨에 상응하도록 미리 설정된 용량의 진단 부하를 태양전지 스트링에 연결하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 주제어부는, 복수의 태양전지 스트링을 두 그룹으로 구분하고, 각 그룹의 상태를 진단 부하를 이용하여 진단한 후, 이상으로 추정되는 그룹이 있을 때, 해당 그룹을 다시 두 그룹으로 구분하고, 각 그룹의 상태를 진단 부하를 이용하여 다시 진단하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 태양전지 스트링이 고장으로 판정되면, 주제어부는 스위치부를 제어하여 발전 배선으로부터 고장으로 판정된 태양전지 스트링을 분리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 구동 방법은, 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이의 발전량을 변화시키는 환경요소를 감지하는 단계; 복수의 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류를 각각 검출하는 단계; 감지된 환경요소에 따라 미리 설정된 예상 발전량의 변화 방향 및 크기를 검출하는 단계; 예상 발전량이 증가함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 증가시키는 단계; 및 예상 발전량이 감소함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 구동 방법은, 복수의 태양전지 스트링이 병렬 연결되는 태양전지 어레이에서 복수의 태양전지 스트링 각각의 출력 전압 또는 출력 전류를 감지하는 단계; 복수의 태양전지 스트링 중 적어도 하나를 진단 배선에 연결하는 단계; 태양전지 어레이에서의 일조량 및 온도에 상응하는 용량의 진단 부하를 진단 배선에 연결하는 단계; 및 진단 부하에 연결된 태양전지 스트링에서의 출력 전압 또는 출력 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 구동 방법은, 복수의 태양전지 스트링이 병렬 연결되는 태양전지 어레이에서 복수의 태양전지 스트링 각각의 출력 전압 또는 출력 전류를 감지하는 단계; 복수의 태양전지 스트링 중 적어도 하나를 진단 배선에 연결하는 단계; 진단 배선에 미리 설정된 부하 용량의 진단 부하를 연결하는 단계; 및 태양전지 어레이에서의 일조량 및 온도를 토대로 진단 부하에 연결된 태양전지 스트링에서의 출력 전압 또는 출력 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 단계는, 태양전지 어레이에 대하여 감지된 환경요소에 따라 미리 설정된 예상 발전량의 변화 방향 및 크기를 검출하는 단계; 예상 발전량이 증가함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 증가시키는 단계; 및 예상 발전량이 감소함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 감소시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 단계는, 복수의 태양전지 스트링을 두 그룹으로 구분하고, 각 그룹의 상태를 제1 부하 용량의 진단 부하를 이용하여 진단한 후, 두 그룹 중 이상이 있다고 추정되는 그룹이 있을 때, 해당 이상 추정 그룹을 다시 두 그룹으로 구분하고, 각 그룹의 상태를 제2 부하 용량의 진단 부하를 이용하여 다시 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 태양전지 어레이에서의 태양광 발전을 중단할 필요 없이 스트링 레벨에서 실시간으로 태양전지 스트링에 대한 고장 진단을 수행함으로써, 태양광 발전 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 태양광 발전 시스템의 스트링 제어부에 대한 블록도.
도 3은 도 1의 태양광 발전 시스템에 채용할 수 있는 태양전지 스트링 고장 진단 방법의 순서도.
도 4는 일사량 및 온도에 따른 태양전지 셀의 출력 전력을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 태양전지의 전기적인 모델링에 대한 등가회로도.
도 7은 일사량과 온도에 따른 태양전지의 특성을 나타낸 예시도.
도 8은 태양전지의 동작전압에 따른 발전에너지 변화량에 대한 예시도.
도 2는 도 1의 태양광 발전 시스템의 스트링 제어부에 대한 블록도.
도 3은 도 1의 태양광 발전 시스템에 채용할 수 있는 태양전지 스트링 고장 진단 방법의 순서도.
도 4는 일사량 및 온도에 따른 태양전지 셀의 출력 전력을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 태양전지의 전기적인 모델링에 대한 등가회로도.
도 7은 일사량과 온도에 따른 태양전지의 특성을 나타낸 예시도.
도 8은 태양전지의 동작전압에 따른 발전에너지 변화량에 대한 예시도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 개략적인 블록도이다. 도 2는 도 1의 태양광 발전 시스템의 스트링 제어부에 대한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템(100)은, 태양전지 어레이에서 태양광 발전 효율을 향상시키면서 고장 진단 등을 위한 효과적인 모니터링을 수행할 수 있도록, 태양전지 어레이(10), 센서부(20), 출력조절부(30) 및 전력변환부(40)를 구비한다.
각 구성요소를 좀더 구체적으로 설명하면, 태양전지 어레이(10)는 전기적으로 병렬 연결되는 복수의 태양전지 스트링(11)을 구비한다. 여기서, 태양전지 스트링(11)은 전기적으로 직렬 연결되는 복수의 태양전지 셀(12)을 구비한다. 태양전지 어레이(10)는 복수의 태양전지 셀(12)이 매트릭스 형태로 배열된 구조를 구비할 수 있다.
센서부(20)는 태양전지 어레이(10)에서의 환경요소를 검출하기 위하여 태양전지 어레이(10)에 결합된다. 센서부(20)는 태양전지 어레이(10)에서의 일조량, 태양전지 어레이(10)의 표면 온도 등의 주요 환경요소와, 태양전지 어레이(10)가 설치된 곳의 온도, 풍량, 풍속, 습도 등의 기타 환경요소를 검출할 수 있다. 이러한 환경요소는 태양전지 어레이 또는 각 태양전지 스트링의 발전량을 변환시키는 요인 중 하나이다.
출력조절부(30)는 태양전지 어레이(10)의 출력을 조정한다. 본 실시예에서 출력조절부(30)는 각 태양전지 스트링별로 출력 전력을 조정할 수 있다. 특히, 본 실시예에서, 출력조절부(30)는 각 태양전지 스트링의 상태(고장 등)를 실시간으로 진단한다. 이를 위해 출력조절부(30)는 복수의 스트링 제어부(31)와 주제어부(32)를 구비한다.
본 실시예에서, 출력조절부(30)는 스위치부(311)의 복수의 스위치를 단계적으로 제어함으로써 태양전지 어레이(10)의 발전 분위기 또는 감지된 환경요소에 따라 미리 설정된 예상 발전량을 기준으로 예상 발전량이 증가함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링(11)의 개수를 증가시키고, 예상 발전량이 감소함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링(11)의 개수를 감소시킬 수 있다.
전술한 출력조절부(30)의 구성에 의하면 태양전지 스트링을 효과적으로 운용할 수 있다. 즉, 환경요소에 따라 태양전지 스트링의 최대 출력이 정해지고, 최대 출력 제어 방식 등으로 태양전지 스트링을 제어할 때, 제어 방식 자체의 마진 등으로 인하여 실제의 태양전지 스트링의 출력은 출력가능한 최대 출력보다 낮다. 따라서, 태양전지 스트링의 개수를 최대 출력 추종 방식 등의 제어 방식에 의해 미리 설정되는 예상 발전량에 따라 발전에 참여할 태양전지 스트링의 개수를 가변함으로써 해당 환경요소의 분위기에서 태양전지 스트링이 발전할 수 있는 최대 출력으로 태양전지 스트링의 출력을 유도할 수 있다. 이 경우, 태양전지 스트링의 개수를 감소시킬 수 있으므로, 태양전지 스트링에서의 저항에 의한 전력 손실을 감소시킬 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 스트링 제어부(31)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 스위치부(311), 진단 부하(312), 및 전압조정부(313)를 구비한다. 스위치부(311) 및 전압조정부(313)는 주제어부(32)에 의해 제어된다. 스트링 제어부(31)는 구현에 따라서 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어부(314)를 더 구비할 수 있다.
스트링 제어부(31)에 있어서, 스위치부(311)는 태양전지 스트링(Photovoltaic String, PVS)에 연결되고 주제어부(32)의 제어신호에 응하여 태양전지 스트링의 출력 전원 단자를 발전 배선 또는 진단 배선에 선택적으로 연결한다. 여기서, 발전 배선은 태양전지 스트링에서 생성된 전력을 전송하기 위한 것으로 전압조정부(313)와 전력변환부(314)로 연결되는 배선을 지칭한다. 그리고, 진단 배선은 태양전지 스트링에 미리 지정된 부하 용량을 갖는 진단 부하(312)를 연결하기 위한 것이다.
스위치부(311)는 태양전지 어레이(10)를 형성하는 제1 태양전지 스트링, 제2 태양전지 스트링, 및 제n(n은 3 이상의 자연수) 태양전지 스트링의 출력 전원 단자에 각각 연결되는 제1 내지 제n 스위치를 포함할 수 있다. 스위치부(311)의 각 스위치는 하나의 태양전지 스트링에 연결되는 하나의 스트링 제어부(31)에 각각 구비되거나 복수의 스위치가 복수의 태양전지 스트링(11)과 복수의 스트링 제어부(31) 사이에 별도의 스위치 블록을 형성하도록 설치될 수 있다.
진단 부하(312)는 현재 태양전지 스트링이 소정의 부하 용량에서 얼마만큼의 전력을 생산할 수 있는지 확인하기 위한 것으로, 태양전지 스트링의 정격 전압, 정격 전류에 따라 그 부하 용량이 결정될 수 있다. 또한, 진단 부하(321)는 태양전지 스트링의 환경요소에 따라 미리 설정된 복수의 부하 용량 중 현재의 환경요소에 해당하는 특정 부하 용량으로 선택되어 태양전지 스트링에 전기적으로 연결될 수 있다.
진단 부하(312)는 단순히 저항기 또는 가변저항기를 이용하는 것 외에 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 진단 부하(312)는 난방용 전기 히터 등과 같이 전기에너지를 열에너지로 변환하는 부하(Load), 야간 조명 등과 같이 전기에너지를 빛에너지로 변환하는 부하 등과 같이 태양전지 어레이(10)나 부대 시설에 설치된 부하를 이용하여 구현될 수 있다.
진단 부하(312)를 이용하면, 태양전지 어레이(10)의 발전 동작 중에도 짧은 시간(예컨대, 1초 이하) 동안 특정 태양전지 스트링(11)에 진단 부하(312)를 연결하여 해당 태양전지 스트링(11)의 상태를 점검할 수 있다. 또한, 소정의 부하 용량에서 소정의 전력을 생산하도록 설정된 태양전지 스트링이 일정 기간 사용된 후에 얼마만큼의 성능을 유지하는지 모니터링하거나 모니터링한 성능(출력 전압 또는 출력 전류 등)이 기준 성능보다 작을 때 고장으로 판정할 수 있다.
전압조정부(313)는 태양전지 스트링의 출력 직류 전압을 조정한다. 전압조정부(313)는 후단의 전력변환부(40)에서의 효율을 높이기 위해 태양전지 스트링의 출력 전압을 미리 설정된 전압으로 변환한다. 이러한 전압조정부(313)는 환경요소에 따른 최대 전력점을 추종하도록 태양전지 스트링의 출력 전압을 조정할 수 있는 DC-DC 컨버터나 전압 레귤레이터로 구현될 수 있다.
MPPT 제어부(314)는 전압조정부(313)가 환경요소에 따른 최대 전력점을 추종하도록 전압조정부(313)를 제어한다. 이를 위해, MPPT 제어부(314)는 주제어부(32)로부터 현재의 태양전지 어레이의 환경요소에 상응하는 정보를 수신하거나, 주제어부(32)의 제어 신호에 응답하여 전압조정부(313)가 최대 전력점을 추종하는 출력을 생성하도록 그 동작을 제어할 수 있다.
주제어부(32)는 발전 배선을 통해 복수의 태양전지 스트링으로부터 출력되는 발전 전력을 제어한다. 예를 들어, 주제어부(32)는 센서부(20)를 통해 감지한 태양전지 어레이의 온도나 일사량(조도 등) 또는 태양전지 스트링의 온도나 일사량의 환경요소에 따라 태양전지 스트링의 출력이 최대 전력점을 추종하도록 해당 구성부를 제어할 수 있다.
또한, 주제어부(32)는 적어도 어느 하나의 태양전지 스트링이 진단 부하에 연결될 때, 해당 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 태양전지 스트링의 상태를 진단한다. 예를 들어, 주 제어부(32)는 태양전지 스트링의 출력 전압이 기준 전압보다 낮을 때 해당 태양전지 스트링을 고장으로 판정한다. 태양전지 스트링이 고장으로 판정되면, 주제어부(32)는 해당 스위치부(311)를 제어하여 고장으로 판정된 태양전지 스트링을 발전 배선으로부터 분리하고, 이러한 분리에 의해 고장인 태양전지 스트링이 태양전지 어레이의 태양광 발전에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 주제어부(32)는 환경요소에 따라 적절한 진단 부하의 용량을 선택하여 태양전지 스트링의 상태(고장 등) 진단에 이용할 수 있다.
또한, 주제어부(32)는, 복수의 태양전지 스트링을 제1 그룹과 제2 그룹으로 구분하고, 각 그룹에 순차적으로 또는 개별적으로 진단 부하를 연결한 후 그 출력 전압이나 출력 전류를 기준값과 비교함으로써 두 그룹의 상태를 정상 또는 비정상(이상)으로 진단할 수 있다. 그리고, 비정상 상태인 그룹을 다시 두 그룹으로 구분하고, 각 그룹에 대하여 앞서 설명한 제1 및 제2 그룹의 경우와 동일하게 상태 진단을 수행할 수 있다. 이러한 상태 진단 방식을 이용하면, 태양전지 스트링의 개수가 많은 경우에도 상태가 좋지 않거나 고장인 태양전지 스트링을 신속하고 정확하게 찾아낼 수 있다.
전력변환부(40)는 출력조절부(30) 즉 태양전지 스트링에 연결되는 전압조정부의 출력을 입력 직류 전원으로 받고, 입력 직류 전원을 변환하여 출력 전원을 생성한다. 전력변환부(40)는 배터리, 에너지 충전 장치, 상용 전력계통, 기타 전기 부하 등의 부하 장치에 따라 DC-DC 컨버터, DC-AC 컨버터 등으로 이루어질 수 있다. 그리고, 전력변환부(40)는, 구현에 따라서 주제어부(32)의 제어 신호에 의해 출력전압 등이 장치의 설계 범위 내에서 임의의 값으로 제어될 수 있다.
도 3은 도 1의 태양광 발전 시스템에 채용할 수 있는 구동 방법의 순서도이다.
본 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 구동 방법은, 기본적으로 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이의 발전량을 변화시키는 환경요소를 감지하고, 복수의 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류를 각각 검출하고, 감지된 환경요소에 따라 미리 설정된 예상 발전량의 변화 방향 및 크기를 검출하고, 예상 발전량이 증가함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 증가시키거나 예상 발전량이 감소함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 감소시키는 일련의 단계들을 구비한다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 구동 방법은, 복수의 태양전지 스트링이 병렬 연결되는 태양전지 어레이에서 복수의 태양전지 스트링 각각의 출력 전압 또는 출력 전류를 감지하는 제1 단계(S31), 태양전지 스트링의 출력 전원 단자를 발전 배선에서 진단 배선으로 전환하여 연결하는 제2 단계(S32), 진단 배선에 태양전지 어레이에서의 일조량 및 온도에 상응하는 부하 용량의 진단 부하를 연결하는 제3 단계(S33), 및 진단 부하가 연결된 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류를 감지하고 진단 부하에 연결된 태양전지 스트링에서의 출력 전압 또는 출력 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 제4 단계(S34, S35, S36 및 S37)로 이루어질 수 있다.
각 단계를 좀더 구체적으로 설명하면, 제1 단계(S31)는, 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이가 발전 중일 때를 전제로 한다. 제1 단계에서, 태양전지 어레이에 결합된 센서부는 태양전지 스트링이 발전 배선에 연결되었을 때와 진단 배선에 연결되었을 때의 각각의 스트링에서 출력 전압 또는 출력 전류를 감지할 수 있다. 본 실시예에서, 센서부는 태양전지 어레이의 환경요소(일사량, 온도 등)를 검출하는 적어도 하나의 센서를 더 구비할 수 있다.
제1 단계에서 감지된 출력 전압 또는 출력 전류를 이용하면, 기존의 태양전지 모듈이나 태양전지 어레이의 고장 감지 방식과 유사하게 태양전지 스트링의 출력 전압, 출력 전류 또는 출력 전력의 변화가 기준값 이상일 때 해당 스트링을 고장 가능성 있음으로 추정하는 것도 가능하다.
제2 단계(S32)는, 태양전지 어레이의 발전 동작 중에 스트링 레벨에서 태양전지 어레이 내의 태양전지 스트링을 진단하기 위해 미리 정해진 순서대로 태양전지 스트링의 출력 전원 단자를 진단 배선에 연결하는 것을 포함한다. 또한, 제2 단계(S32)는, 한 번에 하나의 태양전지 스트링을 진단하도록 실시되거나 한 번에 복수의 태양전지 스트링을 진단하도록 실시될 수 있다. 이 경우, 태양전지 스트링의 상태 진단에 사용되는 진단 부하는 진단하고자 하는 태양전지 스트링의 개수에 따라 미리 설정된 부하 용량을 가지는 진단 부하가 연결될 수 있다.
제3 단계(S33)는, 환경요소에 따른 태양전지 스트링의 발전 상태를 토대로 복수의 진단 부하 중 적절한 부하 용량을 가지는 진단 부하를 태양전지 스트링에 연결하는 것을 포함한다. 만일, 환경요소를 고려하지 않으면, 환경요소에 따라 다른 발전량을 갖는 태양전지 스트링의 상태를 잘못 판단할 수 있지만, 본 단계에서와 같이, 환경요소에 따른 진단 부하를 이용하면, 태양전지 스트링의 상태를 잘못 진단하는 것을 최소화할 수 있다.
제4 단계(S34, S35, S36 및 S37)는, 진단 부하에 연결된 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류(M2)를 검출하여 기준값(M0)과 비교함으로써 미리 설정된 기준값보다 작은 출력 전압 또는 출력 전류가 검출되는지를 확인하는 것을 포함한다. 기준값(M0)은 환경요소에 따라 차등 적용될 수 있다. 아울러, 출력 전압 또는 전류의 비교는 전압 및 전류 중 어느 하나의 비교뿐만 아니라 전압과 전류 모두를 비교하는 것을 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예의 제3 단계 및 제4 단계에서는 환경요소에 따라 진단 부하의 용량을 변경하여 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 그러한 구성으로 한정되지 않고, 제3 단계에서 환경요소에 상관없이 일정한 부하 용량의 진단 부하를 사용하고, 제4 단계에서 환경요소를 고려하여 태양전지 스트링의 성능을 판단하는 방식으로 실시될 수 있다.
도 4는 일사량 및 온도에 따른 태양전지 셀의 출력 전력을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4에서, (a)는 일사량 또는 조도에 따른 태양전지 스트링의 출력 전압 및 출력 전류의 관계를 나타내고, (b)는 온도에 따른 태양전지 스트링의 출력 전압 및 출력 전류의 관계를 나타낸다.
도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 다른 조건(온도 등)이 일정할 때, 일사량이 기재된 순서대로 L1, L2, L3로 변하면, 출력 전압은 V1, V2, V3로 차례로 변하고, 출력 전류도 I1, I2, I3로 차례로 변하여 태양전지 스트링이 생산할 수 있는 최대전력이 변화된다. 즉, 일사량의 감소량에 비례하여, 태양전지 스트링의 최대 전력도 감소한다.
또한, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 다른 조건(일사량 등)이 일정할 때, 온도가 기재된 순서대로 T1, T2, T3로 변하면, 출력 전류(I2)가 비교적 일정한 값을 가지더라도 출력 전압의 크기가 V1, V2, V3와 같이 기재된 순서대로 작아지고 그에 따라 최대전력도 작아지게 된다.
이와 같이, 본 실시예에서는 진단 부하를 이용하여 태양전지 스트링의 고장을 진단할 때 태양전지 스트링의 특성을 고려하여 고장 진단 시의 환경요소에 맞는 부하 용량을 가진 진단 부하를 이용함으로써 태양전지 스트링의 고장 진단에 대한 신뢰성을 향상시킨다.
도 5는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
본 실시예에 따른 태양전지 스트링은 특정 환경요소의 분위기 하에서 도 5에 도시한 바와 같은 출력 그래프를 나타낼 수 있다. 여기서, 태양전지 스트링의 최대 출력 추종 범위는 특정 출력전압(Vn)과 특정 출력전류(Im)를 갖는 V-I 그래프 상에서 P가 된다. 즉, 최대 출력 추종 범위는 출력 전압 V1 내지 V2와 출력 전류 I1 내지 I2에 의해 형성되는 출력 범위에 대응한다.
전술한 경우, 태양전지 스트링의 출력을 제어하고 상태를 진단하는 출력조절부의 주제어부는 최대 출력 추종 범위(P) 내에서 전압조정부가 동작하도록 전압조정부를 직접 제어하거나 전압조정부에 연결되는 MPPT 제어부를 통해 전압조정부의 MPPT 동작을 제어할 수 있다. 그리고, 주제어부는 최대 출력 추종 범위(P)에서 동작하는 태양전지 스트링의 발전 동작 중에 태양전지 스트링에 연결되는 발전 배선을 진단 배선으로 전환하고 진단 배선에 현재의 V-I 특성에 상응하는 진단 부하를 연결함으로써 실시간으로 신속하고 정확하게 태양전지 스트링의 상태를 진단할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 태양광 발전 시스템에서는 일사량과 온도에 따라 주제어부의 저장부나 룩업테이블(Lookup Table)에 저장된 정보를 토대로 여러 용량의 진단 부하 중 현재의 환경요소에 해당하는 진단 부하를 선택할 수 있다. 이러한 진단 부하의 선택을 위한 정보 또는 룩업테이블을 예시하면 표 1과 같다.
| 일사량 | 온도 | 진단 부하 |
| L1 | T1 | DL1 |
| L2 | T2 | DL2 |
| L3 | T3 | DL3 |
표 1에서, 일사량은 하루 중 오전 7시(해뜨는 시각 등)에서 오후 6시(해지는 시각)까지의 시간을 복수 개로 나눈 시간대 중 어느 하나의 시간대, 월(1월 내지 12월 중 어느 하나의 달 등), 또는 계절(봄, 여름, 가을, 겨울 등)에 따라 다르게 설정될 수 있다. 온도는 일사량과 유사하게 설정될 수 있을 뿐만 아니라 태양전지 어레이가 설치되어 있는 지역의 온도, 풍량, 풍속, 습도 등의 기타 환경요소를 고려한 값으로 설정될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에서는 복수의 태양전지 스트링의 상태 진단 시에, 신속한 진단을 위하여 태양전지 스트링의 개수에 따라 부하 용량이 다른 진단 부하를 이용할 수 있다. 이러한 진단 부하의 선택을 위한 정보를 예시하면 아래의 표 2와 같다.
| 태양전지 스트링 개수 | 진단시 부하 용량(㏀) | 진단 부하 |
| 1 | A1 / A2 / A3 | DL1 / DL2 / DL3 |
| 2 | B1 / B2 / B3 | DL4 / DL5 / DL6 |
| 5 | C1 / C2 / C3 | DL7 / DL8 / DL9 |
| 10 | D1 / D2 / D3 | DL11 / DL12 / DL13 |
| 20 | E1 / E2 / E3 | DL21 / DL22 / DL23 |
표 2에서, 태양전지 스트링의 상태(고장 등)를 신속하게 진단하기 위하여, 본 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에서는 스트링 레벨에서 태양전지 스트링의 상태를 진단할 때, 태양전지 스트링의 개수(1, 2, 5, 10, 20 등)에 따라 서로 다른 부하 용량(A1, B1, C1, D1, E1 등)을 미리 설정하고, 미리 설정된 부하 용량의 진단 부하(DL1, DL4, DL7, DL11, DL21 등)가 태양전지 스트링에 연결하도록 동작할 수 있다. 또한, 태양광 발전 시스템에서는 특정 개수(1개 등)의 태양전지 스트링의 상태를 진단할 때, 복수의 부하 용량(A1, A2, A3 등) 중 현재의 환경요소에 해당하는 부하 용량을 가진 진단 부하를 연결하여 태양전지 스트링의 고장을 진단할 수 있다.
물론, 본 실시예에서는, 스위치부의 복수의 스위치를 제어함으로써, 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이의 발전량을 변화시키는 환경요소를 감지하고, 복수의 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류를 각각 검출하고, 감지된 환경요소에 따라 미리 설정된 예상 발전량의 변화 방향 및 크기를 검출하고, 예상 발전량이 증가함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 증가시키거나 예상 발전량이 감소함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 감소시킴으로써 태양광 발전 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경, 치환, 수정이 가능할 것이며, 이러한 변경, 치환, 수정 등은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (13)
- 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이;
상기 태양전지 어레이의 발전량을 변화시키는 환경요소를 감지하고, 상기 복수의 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류를 각각 검출하는 센서부;
상기 각 태양전지 스트링의 출력 단자와 발전 배선의 전기적인 연결을 단속하는 스위치를 구비하는 스위치부; 및
상기 스위치부의 복수의 스위치를 단계적으로 제어하며 태양전지 어레이의 발전 분위기 또는 감지된 환경요소에 따라 미리 설정된 예상 발전량을 기준으로 예상 발전량이 증가함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 증가시키고, 예상 발전량이 감소함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 감소시키는 출력조절부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템. - 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이;
상기 복수의 태양전지 스트링의 발전량을 변화시키는 환경요소를 감지하고, 상기 복수의 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류를 각각 검출하는 센서부;
상기 태양전지 어레이의 출력을 조정하고, 상기 복수의 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 출력조절부; 및
상기 출력조절부로부터의 입력 직류 전원을 변환하여 출력 전원을 생성하는 전력변환부;를 포함하고,
상기 출력조절부는,
상기 복수의 태양전지 스트링의 출력 전원 단자를 발전 배선 또는 진단 배선에 선택적으로 연결하는 스위치부;
상기 태양전지 어레이의 발전 중에 상기 스위치부의 동작에 따라 상기 진단 배선을 통해 상기 복수의 태양전지 스트링 중 적어도 하나에 연결되는 진단 부하; 및
상기 발전 배선을 통해 상기 복수의 태양전지 스트링으로부터 출력되는 발전 전력을 제어하고, 상기 태양전지 스트링이 상기 진단 부하에 연결될 때의 출력 전압 또는 출력 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 상기 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 주제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 출력조절부는, 스위치부의 복수의 스위치를 단계적으로 제어하며 태양전지 어레이의 발전 분위기 또는 감지된 환경요소에 따라 미리 설정된 예상 발전량을 기준으로 예상 발전량이 증가함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 증가시키고, 예상 발전량이 감소함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 출력조절부는,
상기 스위치부의 발전 배선 측에 연결되고 상기 태양전지 스트링의 출력 직류 전압을 조정하는 전압 조정부; 및
상기 태양전지 스트링의 상태에 따른 상기 주제어부의 제어 신호에 응답하여 상기 전압 조정부의 동작을 제어하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어부;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 주제어부는 상기 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류가 기준값보다 낮을 때 해당 태양전지 스트링을 고장으로 판정하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 주제어부는, 상기 태양전지 스트링의 고장 진단 시, 상기 센서부를 통해 감지한 온도 및 조도의 레벨에 상응하도록 미리 설정된 용량의 상기 진단 부하를 상기 태양전지 스트링에 연결하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 주제어부는, 상기 복수의 태양전지 스트링을 두 그룹으로 구분하고, 각 그룹의 상태를 상기 진단 부하를 이용하여 진단한 후, 이상 그룹이 있을 때, 해당 이상 그룹을 다시 두 그룹으로 구분하고, 각 그룹의 상태를 상기 진단 부하를 이용하여 다시 진단하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 태양전지 스트링이 고장으로 판정되면, 상기 주제어부는 상기 스위치부를 제어하여 상기 발전 배선으로부터 상기 고장으로 판정된 태양전지 스트링을 분리하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템. - 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이의 발전량을 변화시키는 환경요소를 감지하는 단계;
복수의 태양전지 스트링의 출력 전압 또는 출력 전류를 각각 검출하는 단계;
감지된 환경요소에 따라 미리 설정된 예상 발전량의 변화 방향 및 크기를 검출하는 단계;
예상 발전량이 증가함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 증가시키는 단계; 및
예상 발전량이 감소함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 감소시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 구동 방법. - 복수의 태양전지 스트링이 병렬 연결되는 태양전지 어레이에서 상기 복수의 태양전지 스트링 각각의 출력 전압 또는 출력 전류를 감지하는 단계;
상기 복수의 태양전지 스트링 중 적어도 하나를 진단 배선에 연결하는 단계;
상기 태양전지 어레이에서의 일조량 및 온도에 상응하는 용량의 진단 부하를 상기 진단 배선에 연결하는 단계; 및
상기 진단 부하에 연결된 태양전지 스트링에서의 출력 전압 또는 출력 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 상기 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 구동 방법. - 복수의 태양전지 스트링이 병렬 연결되는 태양전지 어레이에서 상기 복수의 태양전지 스트링 각각의 출력 전압 또는 출력 전류를 감지하는 단계;
상기 복수의 태양전지 스트링 중 적어도 하나를 진단 배선에 연결하는 단계;
상기 진단 배선에 미리 설정된 부하 용량의 진단 부하를 연결하는 단계; 및
상기 태양전지 어레이에서의 일조량 및 온도를 토대로 상기 진단 부하에 연결된 태양전지 스트링에서의 출력 전압 또는 출력 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 상기 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 구동 방법. - 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 단계는,
상기 태양전지 어레이에 대하여 감지된 환경요소에 따라 미리 설정된 예상 발전량의 변화 방향 및 크기를 검출하는 단계;
예상 발전량이 증가함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 증가시키는 단계; 및
예상 발전량이 감소함에 따라 발전에 참여하는 태양전지 스트링의 개수를 감소시키는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 구동 방법. - 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 태양전지 스트링의 상태를 진단하는 단계는, 상기 복수의 태양전지 스트링을 두 그룹으로 구분하고, 각 그룹의 상태를 제1 부하 용량의 진단 부하를 이용하여 진단한 후, 상기 두 그룹 중 이상 그룹이 있을 때, 해당 이상 그룹을 다시 두 그룹으로 구분하고, 각 그룹의 상태를 제2 부하 용량의 진단 부하를 이용하여 다시 진단하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 구동 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130017641A KR101386528B1 (ko) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | 다단 스위치를 이용한 태양광 발전 시스템 및 그 구동 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020130017641A KR101386528B1 (ko) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | 다단 스위치를 이용한 태양광 발전 시스템 및 그 구동 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101386528B1 true KR101386528B1 (ko) | 2014-04-17 |
Family
ID=50658011
Family Applications (1)
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| KR1020130017641A KR101386528B1 (ko) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | 다단 스위치를 이용한 태양광 발전 시스템 및 그 구동 방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101386528B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101561640B1 (ko) | 2014-05-08 | 2015-10-30 | (주)알티에스에너지 | 고전압 직류-직류 변환기가 필요없는 전력편차처리형 마이크로 컨버터 장치 |
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2013
- 2013-02-19 KR KR1020130017641A patent/KR101386528B1/ko active IP Right Grant
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